método científico

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Vitor R. Coluci
Faculdade de Tecnologia - UNICAMP
http://www.ft.unicamp.br/vitor
Método Científico
Pesquisa Científica: 
Concepção, Desenvolvimento 
e Publicação
Roteiro
- Ciência
- Método Científico
- Crítica ao Método Científico
Ciência
- latim, Scientia, que significa conhecimento
- Tentativa de explicar fenômenos naturais
- Papel muito importante no mundo de hoje
- Sociedade tecnológica (Faculdade de Tecnologia)
- Medição do progresso pelo grau de 
desenvolvimento tecnológico
- Veneração ao “científico” 
Grande avanço
- Método Científico
 
Francis Bacon (1561-1626)
Galileo Galilei (1564-1642)
Transição entre o antigo CONTEMPLAR e o novo 
FAZER científico
Saber contemplativo e desinteressado para um 
saber instrumental, que possibilite a dominação da 
natureza
Galileu Galilei (1564-1642)
 
livro “O ensaiador”
Auxílio da técnica
Valorização da experiência
Preocupação com a descrição dos fenômenos
"A filosofia encontra-se escrita neste grande livro que 
continuamente se abre perante nossos olhos (isto é, o 
universo), que não se pode compreender antes de 
entender a língua e conhecer os caracteres com os quais 
está escrito. Ele está escrito em linguagem matemática, os 
caracteres são triângulos, circunferências e outras figuras 
geométricas, sem cujos meios é impossível entender 
humanamente as palavras; sem eles nós vagamos perdidos 
dentro de um obscuro labirinto"
Grande avanço
- Método Científico 
- Receita para construir ciência
- Receita que, se seguida, resulta em conhecimento 
certo e seguro.
- Regra de comportamento que pudesse levar 
infalivelmente a mais conhecimento.
Método Científico
OBSERVAÇÃO E EXPERIMENTAÇÃO
Ponto de partida e teste crucial na formulação 
das leis naturais
ABSTRAÇÃO E INDUÇÃO
Impossibilidade de formular leis naturais 
considerando-se todos os efeitos - efeitos mais 
importantes (modelos)
Separar o que é essencial do que é acessório.
Método Científico
Ex.: Conceito de partícula
-Estudo do movimento da Terra em torno do sol 
d=13x106 m e L= 1.5x1011 m)
Terra= “partícula”
-Rotação da Terra em torno do seu eixo
Terra=esfera uniforma rígida
-Geografia: Terra com irregularidades 
(montanhas, oceanos, etc)
Método Científico
LEIS E TEORIA FÍSICAS
- Reduzir grande número de fenômenos 
diversos a um pequeno número de leis simples
-A partir de leis básicas deve ser possível 
predizer fenômenos novos que possam ser 
comparados com experimentos
DOMÍNIO DE VALIDADE
Teorias científicas são aproximações aplicáveis 
num certo domínio da experiência
Ex. Mecânica Clássica (“F=ma”): vale para objetos macroscópicos com 
“baixa” velocidade ( v << c).
EXPERIMENTO
FENÔMENO
MODELO PREVISÕES
CONFRONTO 
RETROAÇÃO
CONCLUSÃO
MEDIÇÕES DADOS LEIS CIENTÍFICAS
Ex. queda de um objeto 
sob a ação da gravidade
PONTO DE PARTIDA
TESTE CRUCIAL DAS
LEIS NATURAIS
Reprodução do fenômeno
numa montagem 
experimental
- controle
- variações
Instrumentos de medidda
Toda medida é afetada 
por algum tipo de erro
Estabelecimento
Descrição matemática 
do fenômeno
( não é explicação !)
Busca da explicação 
do fenômeno e das 
leis científicas
PROVÁVEL explicação
do fenômeno
NÃO SIM
Hipótese comprovada
TESE 
Conjunto de teses
TEORIA
Teoria de Erros
determinar o valor da 
grandeza física e 
o ERRO associado
MÉTODO CIENTÍFICO
Observação
Experimentação
Controle
Repetição
Simplificação
EXPERIMENTO
FENÔMENO
MODELO PREVISÕES
CONFRONTO 
RETROAÇÃO
CONCLUSÃO
MEDIÇÕES DADOS LEIS CIENTÍFICAS
Ex. queda de um objeto 
sob a ação da gravidade
PONTO DE PARTIDA
TESTE CRUCIAL DAS
LEIS NATURAIS
Reprodução do fenômeno
numa montagem 
experimental
- controle
- variações
Instrumentos de medidda
Toda medida é afetada 
por algum tipo de erro
Estabelecimento
Descrição matemática 
do fenômeno
( não é explicação !)
Busca da explicação 
do fenômeno e das 
leis científicas
PROVÁVEL explicação
do fenômeno
NÃO SIM
Hipótese comprovada
TESE 
Conjunto de teses
TEORIA (mais abrangente)
Teoria de Erros
determinar o valor da 
grandeza física e 
o ERRO associado
MÉTODO CIENTÍFICO
Processo de criação de modelos com a finalidade 
de compreender a realidade
Modelo representacional: representação física tridimensional 
de algo
Modelo teórico: conjunto de pressupostos sobre um objeto ou 
sistema.
Ex.: Modelo corpuscular da luz atribui uma estrutura particulada à 
luz a fim de explicar propriedades como reflexão e refração.
Modelo
Modelagem científica: 
Processo de criação de modelos com a finalidade de 
compreender a realidade
Quão bom um modelo representa um objeto ou fenômeno 
físico?
a) questões que se pretende responder
b) grau de precisão
c) quantidade de informações disponíveis
d) idealizações feitas
Modelos são concebidos para descrever certos fenômenos que 
exibem comportamentos semelhantes.
Possuem domínio de validade
Modelos adequados
Modelo
Ex.: movimento real de um projétil
Até que ponto esta situação pode ser comparada ao movimento de uma 
partícula em movimento parabólico sob a ação da gravidade?
Faz sentido comparar os resultados (alcance, altura máxima, etc) 
de um modelo que despreza:
- resistência do ar;
- variação da aceleração da gravidade;
- empuxo;
- raio de curvatura da Terra, 
etc. ???
Sim, faz sentido, dependendo do tipo do projétil, das condições iniciais de 
lançamento (posição, rotação do objeto, etc), grau de precisão que se 
deseja obter.
Hipóteses simplificadoras (idealizações) são válidas para condições 
específicas: objeto de área “pequena”, densidade “muito maior” que a do 
ar, que gire “pouco”
Indução: generalização de casos particulares e 
diferentes.
Ex.: TODOS os corpos caem ao mesmo tempo, independente 
do peso.
Hipotético-indutivo (previsão): após formulada 
uma hipótese verifica-se as consequências da 
hipótese.
Analogia: quando são estabelecidas relações de 
semelhança entre fenômenos.
Ex.: modelo atômico de Bohr foi feito em analogia ao modelo 
do sistema solar.
Tipos de raciocínio
EXPERIMENTO
FENÔMENO
MODELO PREVISÕES
CONFRONTO 
RETROAÇÃO
CONCLUSÃO
MEDIÇÕES DADOS LEIS CIENTÍFICAS
Ex. queda de um objeto 
sob a ação da gravidade
PONTO DE PARTIDA
TESTE CRUCIAL DAS
LEIS NATURAIS
Reprodução do fenômeno
numa montagem 
experimental
- controle
- variações
Instrumentos de medidda
Toda medida é afetada 
por algum tipo de erro
Estabelecimento
Descrição matemática 
do fenômeno
( não é explicação !)
Busca da explicação 
do fenômeno e das 
leis científicas
PROVÁVEL explicação
do fenômeno
NÃO SIM
Hipótese comprovada
TESE 
Conjunto de teses
TEORIA
Teoria de Erros
determinar o valor da 
grandeza física e 
o ERRO associado
MÉTODO CIENTÍFICO
⌃F = �GMm
r2
rˆ
Exemplo: Movimento Planetário
Observações/Medidas Leis Científicas
Teoria Universal 
da Gravitação
KEPLERTYCHO-BRAHE ISAAC NEWTON
1.) Lei das órbitas
2.) Lei das áreas
3.) Lei dos períodos
Tycho Brahe (1546-1601)
 
Medições precisas do movimento celeste
Posição e brilho de planetas e estrelas
Olho nu
http://www.tychobrahe.com/UK/index.html
Jonhanes Kepler (1571-1630)
 
Transição entre o antigo CONTEMPLAR escolásticos
 e o novo FAZER científico
Lei das órbitas (elipse)
Lei das áreas (áreas iguais, tempos iguais)
Lei dos períodos (T2~distância3)
Nova “música” das esferas: 
“Planetas em seu movimento executam uma espécie de 
música celeste”
Cada planeta emitiria uma ou mais notas musicais 
conforme suas variações de velocidade na órbita
Isaac Newton (1642-1727)
 
Teoria Universal da Gravitação: corpos celestes 
e terrestressão descritos pela mesma lei
“Princípios Matemáticos da Filosofia Natural” (1687)
Principia
3 Leis do Movimento 
Cometas
Forma da Terra
Marés
satélites artificiais
⌃F = �GMm
r2
rˆ
Exemplo: Movimento Planetário
Observações/Medidas Leis Científicas
Teoria Universal 
da Gravitação
KEPLERTYCHO-BRAHE ISAAC NEWTON
1.) Lei das órbitas
2.) Lei das áreas
3.) Lei dos períodos
EXPERIMENTO
FENÔMENO
MODELO PREVISÕES
CONFRONTO 
RETROAÇÃO
CONCLUSÃO
MEDIÇÕES DADOS LEIS CIENTÍFICAS
Ex. queda de um objeto 
sob a ação da gravidade
PONTO DE PARTIDA
TESTE CRUCIAL DAS
LEIS NATURAIS
Reprodução do fenômeno
numa montagem 
experimental
- controle
- variações
Instrumentos de medidda
Toda medida é afetada 
por algum tipo de erro
Estabelecimento
Descrição matemática 
do fenômeno
( não é explicação !)
Busca da explicação 
do fenômeno e das 
leis científicas
PROVÁVEL explicação
do fenômeno
NÃO SIM
Hipótese comprovada
TESE 
Conjunto de teses
TEORIA
Teoria de Erros
determinar o valor da 
grandeza física e 
o ERRO associado
MÉTODO CIENTÍFICO
Ciência
- o crescimento do conhecimento científico não é 
um processo linear (ocorrem crises e revoluções 
científicas)
- o conhecimento científico não é obra de gênios 
isolados. Natureza cooperativa do trabalho 
científico.
- Não há uma única prática científica, o emprego de 
um único método científico 
- Pluralismo metodológico
- Acaso, descobertas, .... 
EXPERIMENTO
FENÔMENO
MODELO PREVISÕES
CONFRONTO 
RETROAÇÃO
CONCLUSÃO
MEDIÇÕES DADOS LEIS CIENTÍFICAS
Ex. queda de um objeto 
sob a ação da gravidade
PONTO DE PARTIDA
TESTE CRUCIAL DAS
LEIS NATURAIS
Reprodução do fenômeno
numa montagem 
experimental
- controle
- variações
Instrumentos de medidda
Toda medida é afetada 
por algum tipo de erro
Estabelecimento
Descrição matemática 
do fenômeno
( não é explicação !)
Busca da explicação 
do fenômeno e das 
leis científicas
PROVÁVEL explicação
do fenômeno
NÃO SIM
Hipótese comprovada
TESE 
Conjunto de teses
TEORIA
Teoria de Erros
determinar o valor da 
grandeza física e 
o ERRO associado
MÉTODO CIENTÍFICO
Atividade p/ próxima Aula
- Leitura dos textos 
1) Silvio Chibeni
 http://www.unicamp.br/~chibeni/textosdidaticos/metodocientifico.pdf
2)	
 V. Pleitz, O acaso, o preconceito e o Método científico em Física,
Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 18, 355 (1996)
http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/v18a36.pdf
- Entregar uma folha (no máximo) contendo um 
resumo/discussão dos textos.